spacex希望让一些互联网卫星飞得离地球更近,以减少空间垃圾

SpaceX正在修改其卫星互联网计划Starlink,现在它希望在比原计划更低的高度运行一些航天器。在向联邦通信委员会(FCC)提交的一份新文件中,SpaceX要求该机构修改其许可证,使1500多颗Starlink卫星能够在比该公司最初要求的低600公里的高度上运行。...

SpaceX正在修改其卫星互联网计划Starlink,现在它希望在比原计划更低的高度运行一些航天器。在向联邦通信委员会(FCC)提交的一份新文件中,SpaceX要求该机构修改其许可证,使1500多颗Starlink卫星能够在比该公司最初要求的低600公里的高度上运行。

SpaceX认为,这一变化将使空间环境更加安全,因为当这些卫星燃料不足或无法在轨道上正常运行时,在这个新高度将更容易摆脱它们。这一更新还可以解释SpaceX的两颗Starlink测试卫星的意外行为,它们的轨道比预期的要低。

早在三月份,FCC就批准了SpaceX的许可证,用于其雄心勃勃的Starlink计划的第一阶段——该公司的长期计划是将近12000颗卫星送入轨道,将互联网覆盖传送到地球。最初,SpaceX请求FCC允许将4425颗卫星发射到1110到1325公里高的轨道上。但是,根据这一新的申请,SpaceX要求这些卫星中的1584颗本应在1110公里处运行,但却被允许在550公里处运行。

SpaceX说,将卫星移到较低的高度意味着它可以用更少的空间做更多的事情。最初,该公司表示,需要1600颗卫星才能在1110公里的高度上运行,但将它们移低意味着该公司可以用更少的16颗航天器获得同样的结果。而较低的高度使得这些卫星在太空中完成后很容易处理掉。在这个高度,来自地球大气层的粒子以更快的速度轰击宇宙飞船,将它们推出轨道,并将它们拖到行星上。在下降的过程中,它们在大气中燃烧。

确保这些航天器及时脱离轨道至关重要,因为SpaceX希望将大量飞行器送入轨道。一个像Starlink那么大的星座可能会极大地增加空间中可运行卫星的数量,从而增加空间碰撞的风险。美国宇航局最近的一项研究表明,99%的卫星需要在发射后五年内可靠地脱离轨道,否则卫星碰撞的风险会大大增加。

使卫星脱离轨道通常需要使用推进器将飞行器带到足够低的高度,地球的空气粒子和重力将探测器向下拖曳,使其燃烧。现在,有了这项新的申请,SpaceX将不必移动1584颗卫星来清除它们。550公里处的大气层应该在几年内完成这项工作。这也有助于防止航天器在轨道上发生故障。在更高高度发生故障的卫星可能会变成无法运行的空间碎片,在轨道上停留很长时间。在较低的高度,它们仍然可能失败,大气仍然会及时吞没它们。

这对FCC来说可能会有很大帮助,FCC对这些卫星的可靠性以及它们是否能按时脱离轨道表示担忧。事实上,当FCC批准Starlink计划时,该机构表示“根据目前的轨道碎片缓减计划批准SpaceX的申请为时尚早”。然而,SpaceX无论如何都获得了授权,前提是该公司将提供一份关于如何按时脱离卫星轨道的最新计划。

新的文件还可能解释目前在轨的SpaceX的两颗测试卫星的行为。今年2月,SpaceX成功发射了一对测试卫星——丁丁a和丁丁B,这两颗卫星的目的是测试“奋进”号航天飞机所需的互联网技术。然而,这些卫星并没有到达它们在太空中的最终预定轨道。目标是将卫星**511公里的高度,一旦车辆上的所有系统都检查完毕,SpaceX将利用卫星上的推进器将这对卫星提升到1125公里的高度,这一操作需要大约半年的时间才能完成。该公司在2018年2月1日(发射前三周)致FCC的信中详细说明了这些计划

但据使用国防部提供的卫星跟踪信息的网站Space_Track.org称,这些卫星从未离开500公里附近。哈佛大学跟踪在轨航天器的天体物理学家乔纳森·麦克道尔(Jonathan McDowell)表示,一张关于二人位置随时间变化的图表显示,卫星在其轨道上的位置自然会降低,这很可能是由于来自地球大气层的粒子将其向下拖曳所致。在6月和7月,丁丁B号略微提升了轨道,这表明它的船载推进器有一点烧坏。除了10月17日的一次小爆炸外,丁丁A几乎没有移动。

这导致了可能出现故障的猜测,这一猜测首先由Space Intel Report报道,SpaceX告诉该网站,卫星“已被送入预定轨道,与地面站通信,继续与地面站通信,并在今天继续运行。”

在今天提交给FCC的文件中,SpaceX表示,它决定根据在较低高度运行丁丁A和丁丁B的经验改变轨道。”SpaceX在文件中写道:“无论是在正常运行还是在计划外情况下,在较低海拔运行都提供了一些吸引人的功能。”。据SpaceX称,该公司表示,这将简化航天器的设计,并将信号延迟时间减少到15毫秒,而“几乎所有用户都不会注意到”。

然而,SpaceX承认较低轨道存在一些缺点。由于在这个高度大气密度稍高,这也意味着航天器必须更加努力地保持在轨道上,而不是过早地被拖到地球上。它还将减少每个卫星在给定时间点可以覆盖的地球表面的数量,因此SpaceX需要修改航天器传输信号的方式。

FCC仍需批准SpaceX的请求,但委员会已宣布11月为“空间月”,因此可能很快会有一些进展。与此同时,SpaceX表示计划在2019年发射其第一批Starlink卫星。根据FCC许可证的条件,SpaceX必须在六年内发射其4425颗卫星中的至少一半(现在可能是4409颗),以使其整个星座投入使用。10月,路透社报道说,SpaceX首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)对Starlink的管理层进行了一次改组,以便更快地完成项目的最后期限。

  • 发表于 2021-08-26 07:57
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  • 分类:互联网

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